nuclear

QUIMICA NUCLEAR
La Química Nuclear se dedica a los cambios naturales y artificiales en los núcleos de los átomos y a las reacciones químicas de las sustancias radiactivas. La radiactividad natural es el ejemplo más conocido de la química nuclear. Dentro de esta se consideran los efectos de las emisiones radiactivas (alfa, beta, y gamma) sobre las sustancias, incluyendo a los seres vivos.
Eluso cada día más generalizado de los reactores nucleares para la producción de electricidad hace de la química nuclear una ciencia importante para todo ciudadano.
TIPOS DE EMISIONES
Los núcleos atómicos de una sustancia radiactiva no son estables y se transmutan espontáneamente en otros núcleos emitiendo partículas alfa, beta y gamma.
Es la parte de la química que centra su estudio en laestructura, composición y las energías involucradas en los procesos de transformación que ocurren en los procesos atómicos. Estos procesos pueden ocurrir de forma espontanea o artificial. El estudio de la química nuclear se inicia con el descubrimiento de la radioactividad.
Partículas alfa: son átomos de He doblemente ionizados, es decir, que han perdido sus dos electrones. Por tanto, tienen dosneutrones y dos protones. Es la radiación característica de isótopos de número atómico elevado, tales como los del uranio, torio, radio, plutonio. Dada la elevada masa de estas partículas y a que se emiten a gran velocidad por los núcleos (su velocidad es del orden de 107m/s), al chocar con la materia pierden gradualmente su energía ionizando los átomos y se frenan muy rápidamente, por lo que quedandetenidas con tan sólo unos cm de aire o unas milésimas de mm de agua. En su interacción con el cuerpo humano no son capaces de atravesar la piel. Así pues, tienen poco poder de penetración siendo absorbidos totalmente por una lámina de aluminio de 0.1 mm de espesor o una simple hoja de papel.
Partículas beta: son electrones emitidos a grandes velocidades próximas a la de la luz. Debido a la menormasa que la radiación alfa, tienen más poder de penetración que las partículas alfa siendo absorbidas por una lámina de aluminio de 0.5 mm de espesor y quedan frenadas en algunos m de aire, o por 1 cm de agua. En el cuerpo humano, pueden llegar a traspasar la piel, pero no sobrepasan el tejido subcutáneo. Los positrones son partículas con masa despreciable y carga equivalente a la de un protón.Partículas gamma: son radiaciones electromagnéticas de la misma naturaleza que los rayos X pero de menor longitud de onda. Su poder de penetración es muy elevado frente al de las partículas alfa o beta, pudiendo atravesar el cuerpo humano. Quedan frenadas con espesores de 1 m de hormigón o unos pocos cm de plomo, por lo que cuando se utilizan fuentes radiactivas que emiten este tipo de radiación, hayque utilizar blindajes adecuados.


REACCIONES NUCLEARES
Una reacción nuclear implica cambios de los átomos de uno o dos elementos en uno o más átomos de otro u otros elementos.
E = m c2
Mediante técnicas muy precisas es posible determinar la masa de un núcleo atómico formado por una cantidad de neutrones (que llamamos N) y otra cantidad de protones (que llamamos Z), es decir en totalpor A nucleones (A=N+Z). También se pueden medir la masa de un protón aislado y la de un neutrón aislado. La sorpresa es que la masa del núcleo resulta siempre menor que la suma de las masas de los nucleones que lo constituyen.
Esto parece muy raro. En la vida cotidiana esto sería equivalente por ejemplo a mezclar un kilo de harina con medio kilo de manteca y que la pasta resultante pesara menos que unkilo y medio.
La masa que falta en los núcleos atómicos cuando los formamos juntando todos los nucleones no ha desaparecido, sino que se ha transformado en energía, como lo establece la famosa relación de Einstein " E = mc2”. Einstein dice que la energía de un cuerpo (E) es igual a su masa (m) multiplicada por la velocidad de la luz (c) al cuadrado. Cuando desaparece una cantidad de masa,...